人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动达标测试

这是一份人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动达标测试，共9页。试卷主要包含了如图所示,一同学表演荡秋千，4 N=7等内容，欢迎下载使用。
1.(多选)全国铁路大面积提速,给人们的生活带来便利。火车转弯的运动可以看成是在水平面内的匀速圆周运动,火车速度提高会使外轨受损。为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题,以下措施可行的是( )
A.适当减小内、外轨的高度差
B.适当增加内、外轨的高度差
C.适当减小弯道半径
D.适当增大弯道半径
答案:BD
解析:设火车轨道平面的倾角为α时,火车转弯时内、外轨均不受损,根据牛顿第二定律有mgtan α=mv2r,解得v=grtanα,所以,为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题,可行的措施是适当增大倾角α(即适当增加内、外轨的高度差)和适当增大弯道半径r。
2.关于离心运动,下列说法不正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,在向心力的数值发生变化时可能做离心运动
B.做匀速圆周运动的物体,在外界提供的向心力突然变大时将做近心运动
C.物体不受外力,可能做匀速圆周运动
D.做匀速圆周运动的物体,在外界提供的力消失或变小时将做离心运动
答案:C
解析:当合力大于需要的向心力时,物体要做向心运动,当合力小于所需要的向心力时,物体要做离心运动,所以向心力的数值发生变化时,物体既可能做向心运动也可能做离心运动,故A、B正确;物体不受外力时,将处于平衡状态,处于匀速或静止状态,不可能做匀速圆周运动,故C错误;做匀速圆周运动的物体,在外界提供的力消失或变小时,物体就要远离圆心,此时物体做离心运动,故D正确。
3.如图所示,汽车在炎热的夏天沿不规整的曲面行驶,其中最容易发生爆胎的点是(汽车运动速率不变)( )
A.a点B.b点
C.c点D.d点
答案:D
解析:由牛顿第二定律及向心力公式可知,汽车在a、c两点,有FN=G-mv2rG,即汽车在b、d两点容易发生爆胎;又由题图知b点所在曲线半径大,即rb>rd,汽车在b、d两点的速率相等,故FNbr乙,因此Ff甲mv2r,代入数据解得r>90 m。
6.如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内。A通过最高点C时,对管壁上部的压力为2mg,B通过最高点C之后,恰好落在距离A球着地点右边3R处。求B球通过C点时对管壁的作用力。
答案:14mg,方向竖直向下
解析:两个小球在最高点时,受重力和管壁的作用力,这两个力的合力提供向心力,离开轨道后两球均做平抛运动。
对A球在最高点C有2mg+mg=mvA2R
得vA=3gR
离开C点后A球做平抛运动,有2R=12gt2,得t=2Rg
sA=vAt=23R
对B球有sB=sA-3R=3R
又sB=vBt
可得vB=3gR2
故B球通过C点时有mg-F=mvB2R
解得F=14mg
由牛顿第三定律知B球通过C点时对管壁的作用力F'=14mg,方向竖直向下。